電動(dòng)汽車的電氣化之路并非沒有坑洼?；A(chǔ)設(shè)施、高功率和標(biāo)準(zhǔn)正在減緩進(jìn)展。

基礎(chǔ)設(shè)施

最大的挑戰(zhàn)是基礎(chǔ)設(shè)施。在美國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)，支持大量直流充電站，尤其是大功率充電站的基礎(chǔ)設(shè)施尚不存在。如果在假期周末出發(fā)的司機(jī)碰巧同時(shí)給他們的汽車充電，在許多地區(qū)這將導(dǎo)致對(duì)電網(wǎng)的過度需求。行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者需要與政府和電力公司合作，規(guī)劃未來(lái)支持電動(dòng)汽車。每售出三輛電動(dòng)汽車，就相當(dāng)于增加了一個(gè)新家庭的電力需求。

挪威是基礎(chǔ)設(shè)施如何影響電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車成功的一個(gè)很好的例子。多年來(lái)，司機(jī)們習(xí)慣于在挪威寒冷的冬天把車停在戶外時(shí)插上電源。這允許汽車運(yùn)行電加熱器，以便在駕駛員返回時(shí)啟動(dòng)。由于駕駛員可以使用相同的基礎(chǔ)設(shè)施為插電式混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車充電，因此挪威銷售的混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車的百分比高于世界其他任何地方。

大功率

該行業(yè)的另一個(gè)挑戰(zhàn)是直流快速充電所需的高功率。對(duì)于 350 kW 的充電站，工程師必須針對(duì)非常高的電流進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括粗充電電纜。電纜不能太重，以至于消費(fèi)者無(wú)法處理噴嘴，這限制了電纜的尺寸，進(jìn)而增加了電阻和熱量。設(shè)計(jì)人員必須找到冷卻電纜的方法。此外，設(shè)計(jì)人員必須保護(hù)消費(fèi)者和設(shè)備免受電擊、火災(zāi)、電弧閃光和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

缺乏標(biāo)準(zhǔn)化

不同的公司和機(jī)構(gòu)正在制定標(biāo)準(zhǔn)。有一個(gè)叫CHAdeMO的組織有它的標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)的CharIN和GB有不同的標(biāo)準(zhǔn)。特斯拉有自己的標(biāo)準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，不同地區(qū)有不同的標(biāo)準(zhǔn)。

原則上，不同地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)不同并不是什么大問題，因?yàn)殡妱?dòng)汽車司機(jī)不會(huì)從日本開車到德國(guó)。從理論上講，只要每個(gè)地區(qū)——美洲、歐洲和亞洲——都有標(biāo)準(zhǔn)化，這個(gè)行業(yè)就可以向前發(fā)展。然而，實(shí)際上，不同的標(biāo)準(zhǔn)限制了規(guī)模經(jīng)濟(jì)。不同地區(qū)的車輛和充電站將需要不同的組件，因此該行業(yè)不會(huì)像擁有一套通用標(biāo)準(zhǔn)那樣實(shí)現(xiàn)相同的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

設(shè)計(jì)問題

安全

在電氣安全方面，大功率直流充電是一種全新的應(yīng)用。目前，只有合格、訓(xùn)練有素的技術(shù)人員才能接近高功率電氣設(shè)備，并且必須佩戴安全裝備。充電站供普通大眾使用，包括在雨中的戶外，這增加了觸電和故障的危險(xiǎn)。必須開發(fā)可確保消費(fèi)者安全的開創(chuàng)性工程解決方案。

可靠性

與筆記本電腦等消費(fèi)設(shè)備的使用壽命通常為三到五年相比，大功率直流充電站價(jià)格昂貴，因此購(gòu)買者需要它們使用 10 年或更長(zhǎng)時(shí)間才能獲得投資回報(bào)。因此，為充電站指定的電氣組件必須能夠承受惡劣的戶外環(huán)境和操作條件，這一點(diǎn)至關(guān)重要。雖然充電站不在車輛上，因此不需要汽車額定組件，但許多規(guī)范者將尋求同等的可靠性。

高壓

以瓦特為單位測(cè)量的功率是電壓和電流的乘積。設(shè)計(jì)更高電流的最簡(jiǎn)單方法是增加電纜的厚度。但是，如前所述，消費(fèi)者可以承受的重量是有限的，因此唯一的選擇就是增加電壓。預(yù)計(jì)直流快速充電站將在噴嘴處以 1,000 伏特的電壓運(yùn)行。高電壓以及高效的電源轉(zhuǎn)換將使設(shè)計(jì)人員能夠減小系統(tǒng)尺寸并使用更便宜的冷卻方法。當(dāng)然，增加的電壓會(huì)增加故障和電擊的風(fēng)險(xiǎn)，因此設(shè)計(jì)人員需要制定萬(wàn)無(wú)一失的安全策略。

模塊化

另一個(gè)工程趨勢(shì)是模塊化方法。原始設(shè)備制造商希望能夠添加或減少模塊化單元，以使功率范圍適應(yīng)當(dāng)?shù)匦枨?。這個(gè)想法是通過使用具有相同組件的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)成本效率。

電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的預(yù)測(cè)基于當(dāng)前的增長(zhǎng)率。專家們今天無(wú)法預(yù)見的某些因素可能會(huì)迅速改變情況。

隨著選民在倫敦、巴黎和美國(guó)城市推動(dòng)更多電動(dòng)汽車，政府可能會(huì)通過新的法規(guī)和立法，這些法規(guī)和立法將很快超過當(dāng)前的預(yù)測(cè)。有許多技術(shù)變化比預(yù)期更快的例子，例如過去智能手機(jī)或數(shù)碼相機(jī)的采用。如果更多的政客像倫敦那樣引入新的法規(guī)，電動(dòng)汽車可以在市中心免費(fèi)停車，或者像巴黎和上海那樣對(duì)電動(dòng)汽車實(shí)行激勵(lì)措施，那么電動(dòng)汽車的銷量可能會(huì)超過目前的預(yù)測(cè)。如果發(fā)生這種情況，那么對(duì)精心設(shè)計(jì)的直流快速充電站的需求只會(huì)加速。